Вода. Значение воды. Биологическая роль ионов натрия и калия. Механизмы регуляции водно-минерального обмена

Вода

Биологическая роль:

• универсальный растворитель;

• диссоциация веществ;

• формирование и стабилизация нативной структуры биополимеров;

• реакции гидролиза, гидратации;

• тургор клеток и межклеточного вещества (механическая функция);

• транспорт веществ;

• регулятор теплового баланса.

Распределение воды в организме:

Натрий (Na)

Суточная потребность: до 5 – 8 г NaCl (чайная ложка).

Пищевые источники: основной – поваренная соль; соленые продукты.

Содержание в организме:

• 80 – 100 г:

• 50% – внеклеточно:

  • () = 135 – 150 ммоль/л;

• 40% – в костях и хрящах;

• 10% – внутриклеточно.

Биороль:

• главный катион внеклеточного пространства:

  • регулирует объем внеклеточной жидкости;

  • регулирует ;

  • регулирует КОС (кислотно-основное состояние);

  • участвует в создании электрического мембранного потенциала;

• транспорт через мембрану:

  • симпортом – аминокислоты, глюкоза, галактоза;

  • антипортом – / , /;

  • ингибирует ферменты (исключение: активирует пищеварительные).

Избыток (гипернатриемия):

Причины:

• сильное потоотделение;

• недостаточное питье при избытке соленой пищи;

• несахарный диабет;

• болезнь Кона (гиперальдостеронизм);

• синдром/болезнь Кушинга.

Симптомы:

• повышение АД;

• брадикардия;

• депрессия, тревожность;

• отеки.

Недостаток (гипонатриемия):

Причины:

• возмещение только О после потери жидкости (кровотечение, рвота, понос);

• применение мочегонных;

• голодание, бессолевая диета;

• болезни почек с нарушением реабсорбции;

• болезнь Аддисона.

Симптомы:

• снижение АД;

• тахикардия;

• потеря аппетита, тошнота;

• затруднено формирование нервных импульсов;

• нарушения психики;

• мышечная слабость.

Калий (К)

Источники: абрикосы (курага, урюк), изюм, чернослив, томаты, картофель, петрушка, бананы, дыня, яблоки.

Потребность: 2,5 – 3,5 г.

Количество в организме:

• 150 – 170 г:

• 98% – внутриклеточно;

• 2% – внеклеточно;

• ()) = 3,6 – 5,4 ммоль/л.

Роль:

• главный внутриклеточный катион;

• создание и поддержание в клетках;

• регулирует КОС;

• участвует в создании электрического мембранного потенциала;

• регулятор нервно-мышечной проводимости (сократимости);

• активатор ферментов.

Гиперкалииемия:

Причины:

• неадекватное медикаментозное введение (препараты калия, переливание просроченной крови);

• травмы мышц – некроз мышечных клеток;

• онкология;

• болезнь Аддисона.

Симптомы:

• аритмия – фибрилляция желудочков (вплоть до остановка сердца);

• паралич конечностей.

Гипокалиемия:

Причины:

• ↓ поступление с пищей;

• ↑ поваренной соли в пище;

• рвота, понос;

• применение мочегонных;

• болезнь Конна (гиперальдостеронизм);

• синдром/болезнь Кушинга.

Симптомы:

• «удар по сердцу»: аритмии, ↓ АД, остановка сердца в фазе диастолы – тихая смерть;

• вялость, апатия, сонливость;

• ↓ рефлексов;

• гипотония мышц, атония кишечника – запоры.

Регуляция водно-минерального обмена

• НУП (натрийуретический пептид);

• АДГ (вазопрессин, антидиуретический гормон);

• альдостерон;

• витамин D3.

Na/К-АТФаза

Структура – гликопротеин.

Локализация – интегральный белок плазматической мембраны.

Функция – фермент:

• 2 α-субъединицы – каталитические;

• 2 β-субъединицы – поддерживающие (каркас).

Регуляция – эндокринная (гормоны).

Принцип действия: за счет фосфорилирования/дефосфорилирования, активный центр, захватив 2 или 3 иона, меняя локацию, оказываясь то внутри клетки, то вне ее.

Энергетический баланс = 1 АТФ за оборот.

Эффект – перенос ионов против градиента концентрации.

Схема работы Na/К-АТФазы